三相系统中中性线的用途

电源最重要的经济问题之一是针对给定的传输功率和网络中一定比例的损耗减少电网的电线重量。它不仅可以通过增加网络中的电压来实现,还可以通过组合几个独立的网络来实现,并且在一些电线中可以产生相互补偿的电流。这使得可以减少电线的数量或它们的横截面。

三相交流系统

早在电气工程发展的最初几年,当能量传输以恒定电压进行时,这个想法就被用于所谓的。三线制, 由 Dolivo-Dobrovolski 提出.

假设有两个相同的(就电压和​​功率而言)恒定电压 U 源,每个都为其用户服务。

该网络由四根电线组成。如果将两根电线组合成所谓的均衡(中性)线,则相反方向的电流将在其中相加,因此可以显着减小电线的横截面。

三线制

三线制

对于对称负载 (I1 = I2),无需均衡线,电线节省量达到 50°。当负载发生变化时(没有均衡线),电压将在它们之间重新分配,这是不希望的。

均衡导体显着减少了不对称电压分布。如果可以忽略源的内阻和线路的电阻,则几乎可以完全消除不对称性。类似的想法是构建多相交流电系统的基础。

0.4kV变电站10变压器

多相对称系统是一组具有相同幅度和频率的多个交流电压,随时间对称地异相。三相系统已经得到实际应用(见—— 三相电动势系统).

三相交流系统

与单相系统相比,三相(和任何多相)系统具有许多优点:它允许您增加电网电线的重量,为电机提供更均匀的负载,旋转电动三相电压发生器,最后让你创造一个宽广的旋转磁场 用于电动机。

如果用单相系统(功率相同,电压相同)代替三相系统,那么只需要两根线,但它们的截面积要依靠三倍的电流。与单相系统相比,三相系统可节省 30-40% 的电线重量。

另见此处: 三相电流优于单相

无论发电机的开关电路如何(用户通常不知道),三相系统的负载也可以采用两种方式连接 - 三角形或星形。

以三角形和星形连接用户

在第一种情况下,每个用户的电压等于线路电压,并且当负载的对称性被打破时不会改变。用户(相)中的电流不同于线路中的电流。

当用户星形连接时,每个负载中的电流等于相应的线路电流,但每个负载(相)处的电压与线路不同。

也可以看看 -星形和三角形连接的电压、电流和功率值

当负载变化时,电流会自动重新分配,它们的总和(在负载的公共点获得)总是消失。同时,不均匀载荷之间存在相应的应力重新分配。

如果有一个中性导体(连接到负载的公共点),这个缺点就被消除了,因为它允许三相电流的总和保持非零,即在负载不平衡时,三相系统的中性线有助于保持负载电压恒定。

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